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Xbox架构

Chapter 9: 反盗版和自制游戏


目录

  1. DVD防拷
  2. 系统保护
    1. 简介
    2. 搜索引导程序
    3. 永久解锁
    4. 自制芯片
    5. 回应

无论这款游戏机是否包含货架组件,都实施了相当多的安全措施。

请注意,RSA加密是这里的一个经常性话题,我曾在Wii文章中介绍过它,所以如果你不熟悉RSA或其他对称/非对称加密系统,请先看看那篇文章。

既然如此,我们就来看看。

DVD防拷

游戏光盘受到逻辑和物理两方面的保护,以防止未经授权的复制(这一点现在应该不足为奇了)。

在逻辑方面,游戏光盘包含一些"陷阱"来欺骗传统的DVD阅读器,使它们无法找到实际的游戏内容。 例如,光盘的第一个区域格式与传统DVD相似,在该区域内,存放着如果插入非Xbox系统就会播放的一条警告信息。 实际上,游戏数据是在第二个分区中找到的,但找到该分区所需的元数据并不是以传统DVD光驱所期望的格式编码的,因此只有专门的光驱(因此是Xbox光驱)才能找到游戏。

在物理方面,恐怕目前还不清楚驱动程序和光盘交换哪些数据来进行验证。 光盘包含一个传统读取器无法读取的内环,其中存储了唯一的标识符,但目前还不知道这些数据是如何使用的。

系统保护

让我们来看看该系统最初实施的其他安全措施。

简介

分别包含BIOS和敏感数据的闪存ROM和EEPROM使用RC-4密钥加密。 内核从BIOS启动后,只能使用RSA加密启动由微软签名的可执行文件。

硬盘则使用完全专有且无文档记录的FATX文件系统进行格式化。

以上就是对微软实施的信任链的简要介绍。 看起来很简单吧? 但有一点很奇怪:执行是由CPU控制的,但这是一个货架芯片,那么它如何理解用RC-4加密的数据呢? 答案是它不懂,所以在游戏机的某个地方有一段未加密的代码,用来设置第一阶段的加密。 尤其是这段代码,是大多数黑客在这款游戏机推出后努力破解的目标。

搜索引导程序

根据英特尔的官方记录,他们的处理器将在地址0xFFFF.FFF0开始执行,因此黑客们专注于在闪存ROM中搜索该代码(这反过来将导致RC-4密钥的破解)。 这就是著名黑客兼研究员Andrew 'bunnie' Huang在其学术研究中所做的尝试。 研究结果相当有趣: 闪存ROM的上部512字节包含包括密钥在内的安全例程,但对零售机子不起作用。 我推测,微软可能在原型/调试机中留下了这些代码(可能是偶然的,因为这个区块暴露了微软应用的算法)。 总之,这段代码被认为是垃圾代码,因此bunnie意识到真正的0xFFFF.FFF0并不在闪存ROM中。

长话短说,0xFFFF.FFF0隐藏在MCPX芯片中: 它包含一个隐藏的512 B ROM,执行一次后就会隐藏起来。 要提取这个ROM并不容易,因此bunnie采用了窃听HyperTransport总线的方法,以便在RC-4密钥传输时捕捉到它。

就这样,bunnie把密钥作为他研究的一部分公布了出来,微软对此很不高兴。 于是,黑客社区找到了一种方法,获得了该游戏机第一安全层的控制权,其中包括内核。

永久解锁

破解RSA层从来都不是一件容易的事,但既然黑客可以访问内核,那么现在就有可能对其进行逆向工程,并开发出可以让RSA完全失效的补丁。 瞧,这最终实现了,并为自制软件社区打开了大门。 现在,任何人都可以在未经微软批准的情况下,开发可在修改后的Xbox上执行的程序。 一些团体开发了可替代原始Dashboard的程序,这些程序可以执行更多功能,例如执行Linux!

不过,这需要用户使用专用硬件修改BIOS,而这并不是每个人都能做到的。 后来,人们又发现了新的漏洞,可以轻松启动主破解程序,其中之一就是插入一个伪造的007:浴火特工(007: Agent Under Fire)或细胞分裂(Splinter Cell)游戏存档,产生缓冲区溢出,从而启动自制工具,在硬盘中安装永久漏洞。 之所以能产生"永久漏洞",是因为原始Dashboard存在另一个缓冲区溢出问题,这次是通过一个伪造的字体文件来触发的(注意,字体文件不需要签名)。

自制芯片

在盗版方面,改机芯片也出现了:改机芯片并没有篡改DVD驱动器,而是利用MCPX ROM可以在未使用的LPC端口上启动辅助BIOS这一事实,覆盖了闪存ROM。

替代的BIOS包含经过修补的例程,可以读取任何类型的游戏光盘(尤其是传统光盘)。

回应

微软发布了许多硬件修订版,减少了他们电子产品中的漏洞数量,节约了成本。 与此同时,微软还发布了软件更新,更新了内核和Dashboard,以减少漏洞数量。 然而,一些游戏漏洞依然存在,这又是一场"猫捉老鼠"的游戏。

还有一点需要提及的是,Xbox Live本身就是一种有效的防盗版机制。 微软能够阻止Xbox Live向那些未经授权修改的游戏机开放,这是一般用户在以玩盗版为唯一目的黑客攻击他们的游戏机之前必须考虑的一个权衡。


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